Este documento trata sobre el concepto de trabajo en mecánica y termodinámica. Explica que el trabajo es una magnitud escalar que representa la transferencia de energía cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo y este se desplaza, y que depende del coseno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento. También presenta ecuaciones para calcular el trabajo realizado por diferentes fuerzas como la normal, rozamiento y peso en un plano inclinado, así como simulaciones gráficas.

1. Diseñado por: M.Sc.Diseñado por: M.Sc. Medardo Toaquiza M.Medardo Toaquiza M.
Docente de Física de la UEJMMDocente de Física de la UEJMM
TEORÍATEORÍA DIAGRAMADIAGRAMA
HOJA DEHOJA DE
CÁLCULOCÁLCULO
SIMULACIÓNSIMULACIÓN

2. TRABAJO
MECÁNICA TERMODINÁMICA
El trabajo efectuado por una
fuerza aplicada sobre una
partícula durante un cierto
desplazamiento se define como la
integral del producto escalar del
vector fuerza por el vector
desplazamiento.
Si se realiza un trabajo sobre una
partícula, éste se invierte en variar
su energía cinética.
El trabajo que se realiza cuando
un gas se expande o se comprime
ejerciendo una presión desde un
volumen A hasta otro volumen B.
Es una magnitud de gran
importancia para establecer nexos
entre las distintas ramas de la
física.

3. TRABAJO
El trabajo es una magnitud física escalar, y se representa con la
letra para distinguirlo de la magnitud temperatura
normalmente representada con la letra .
La unidad básica de trabajo en el Sistema Internacional es
Newton × Metro y se denomina Joule o Julio.
N.m
El trabajo provoca una variación de energía.
Trabajo y energía son conceptos que empezaron a utilizarse
cuando se abordó el estudio del movimiento de los cuerpos.
El principio de conservación de la energía relaciona el trabajo
realizado en un gas con la energía interna del sistema y el calor
transferido de la siguiente forma:

4. de
es el
TRABAJOTRABAJO
cambiocambio
energíaenergía
cuerpocuerpo
de unde un

5. Trabajo Realizado en un Plano InclinadoTrabajo Realizado en un Plano Inclinado

6. • Cuando el cuerpo esta en el plano horizontal y la F forma ángulosCuando el cuerpo esta en el plano horizontal y la F forma ángulos
con el desplazamiento se utiliza la siguiente ecuación:con el desplazamiento se utiliza la siguiente ecuación:
• El trabajo esta presente en la mayoría de los fenómenos físicos,El trabajo esta presente en la mayoría de los fenómenos físicos,
siempre y cuando exista una trayectoria, distancia o recorrido.siempre y cuando exista una trayectoria, distancia o recorrido.
• La unidad del trabajo es el joule ( J).La unidad del trabajo es el joule ( J).
ϑxCosFT ∆=
XX
xFT ∆=
mNmN .. =
[ ] [ ]JJ =

7. Si la fuerza y el desplazamiento tienen el mismo sentido, el trabajo es positivoSi la fuerza y el desplazamiento tienen el mismo sentido, el trabajo es positivo
•Si la fuerza y el desplazamiento tienen sentidos contrarios, el trabajo esSi la fuerza y el desplazamiento tienen sentidos contrarios, el trabajo es
negativo.negativo.
Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el trabajo es nulo.Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el trabajo es nulo.

8. Trabajo en el Plano InclinadoTrabajo en el Plano Inclinado
• Existen varios trabajos que actúan en el plano inclinado.Existen varios trabajos que actúan en el plano inclinado.
• Se grafica el diagrama de cuerpo libre.Se grafica el diagrama de cuerpo libre.
• Existe una FrExiste una Fr
mg
FN
Fr
ϑ
y
N
xF
Fy
Fxmg
D.C.L.D.C.L.

9. .
Para calcularPara calcular
el trabajo de lael trabajo de la
Normal se utiliza:Normal se utiliza:
.
Para calcularPara calcular
el trabajoel trabajo
de lade la
fuerza se utiliza:fuerza se utiliza:
.
Para calcularPara calcular
la fuerza dela fuerza de
RozamientoRozamiento
se utiliza:se utiliza:
ECUACIONES
NFr .µ=
ϑxCosFTF ∆= .
ϑxCosFT NN ∆= .

10. Para calcular el trabajo de la fuerza de rozamiento se utiliza:Para calcular el trabajo de la fuerza de rozamiento se utiliza:
ϑxCosFT rFr ∆= .
Para calcular el trabajo del peso se utiliza:Para calcular el trabajo del peso se utiliza:
xPTP ∆= .
•Para calcular el trabajo Neto ( de todos los trabajos):Para calcular el trabajo Neto ( de todos los trabajos):
..321 TTTTN ++=

11. 1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Distancia
Fuerza
S erie1
Diagrama De TrabajoDiagrama De Trabajo

12. FF
FrFr
mgmg
NN
60º60º
XX
SIMULACIÓN DE TRABAJO CON 100SIMULACIÓN DE TRABAJO CON 100ºº
2525ºº

13. FF
FrFr
mgmg
NN
25º25º
XX
SIMULACIÓN DE TRABAJO CON 25SIMULACIÓN DE TRABAJO CON 25ºº

14. Todo lo que anhela podrás obtener:
• Con un grano de sacrificio.
• Con un sorbo de virtud.
• Con una milésima de paciencia.
• Con una pizca de gracia.
• Con una migaja de sapiencia.
• Y una gota de acción y perseverancia.